Khảo sát hệ thống truyền lực hybrid trên xe toyota prius

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẢI TẠO XE GẮN MÁY CHẠY BẰNG XĂNG THÀNH XE GẮN MÁY HYBRID LPG – ĐIỆN Người hướng dẫn: GS TSKH BÙI VĂN GA PGS TS TRẦN THANH HẢI TÙNG ThS VÕ ANH VŨ Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN NGUYÊN – 103140035 - 14C4A VÕ LÊ TẤN PHONG – 103130063 – 13C4A HỨA VĂN CHÍNH – 103140008 – 14C4A THÁI CƠNG TRÍ – 103140123 – 14C4B Đà Nẵng, 06/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên Số thẻ sinh viên: 103140035 Võ Lê Tấn Phong Số thẻ sinh viên: 103130063 Lớp: 14C4A Lớp: 13C4A Hứa Văn Chính Số thẻ sinh viên: 103140008 Lớp: 14C4A Thái Cơng Trí Số thẻ sinh viên: 103140123 Lớp: 14C4B Đề tài trình bày kết ban đầu nghiên cứu cải tạo xe gắn máy Honda LEAD 110 Fi đời 2009 từ sử dụng nhiên liệu xăng thành xe hybrid LPG – Điện Xem xét lựa chọn phương án bố trí tối ưu để vừa đảm bảo phân bố trọng lượng hợp lý nâng cao tính thẩm mỹ Động điện lựa chọn theo thông số thiết kế tải, tốc độ, bố trí phía trước nhờ tính đơn giản dễ cải tạo Động điện hoạt động hai chế độ chế độ động chế độ máy phát cấp nguồn 48V Động nhiệt cải tạo từ động xe Honda LEAD 110 Fi sử dụng nhiên liệu xăng sang sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng LPG Để nâng cao hiệu suất sử dụng lượng điện, mạch sạc lại thiết kế để nạp điện trở lại cho ắc quy 48V phanh, xe đổ dốc chạy động nhiệt Vận hành chạy thử để có so sánh đánh giá sử dụng lượng điện, nhiệt kết hợp hai Đi đến kết luận đánh giá đưa phương hướng phát triển tương lai ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Ngành Nguyễn Văn Nguyên 103140035 14C4A Kỹ thuật Cơ khí Võ Lê Tấn Phong 103130063 13C4A Kỹ thuật Cơ khí Hứa Văn Chính 103140008 14C4A Kỹ thuật Cơ khí Thái Cơng Trí 103140123 14C4B Kỹ thuật Cơ khí Tên đề tài đồ án: Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Theo tài liệu nhà chế tạo xe Honda LEAD 110 Fi 2009 Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung Nguyễn Văn Nguyên Võ Lê Tấn Phong Hứa Văn Chính Thái Cơng Trí Nguyễn Văn Nguyên Võ Lê Tấn Phong Thái Cơng Trí Nguyễn Văn Ngun Võ Lê Tấn Phong Hứa Văn Chính - Tổng quan đề tài nghiên cứu - Khảo sát tổng quát xe Honda LEAD 110 Fi - Đánh giá kết thực nghiệm - Cải tạo chảng ba để lắp đặt bánh xe động điện phía trước - Thiết kế, chế tạo lắp đặt đồ gá ắc quy - Bố trí gá đặt phụ kiện GATEC 27 - Bố trí gá đặt bình chứa LPG b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung Nguyễn Văn Nguyên - Khảo sát hệ thống truyền động xe Honda LEAD 110 Fi (Khảo sát ly hợp ly tâm, hộp số vơ cấp) - Tính tốn lực kéo động xe hybrid LPG – Điện - Thiết kế, gia cơng ống lót nối trục chảng ba - Thiết kế, gia cơng mặt bích lắp đặt đĩa phanh Võ Lê Tấn Phong - Khảo sát mẫu xe máy điện có thị trường - Thiết kế bố trí chung - Tính bền khung xe Hứa Văn Chính - Giới thiệu nhiên liệu LPG - Giới thiệu hệ thống phun xăng điện tử PGM – Fi xe Honda LEAD 110 Fi - Phương án cấp LPG cho xe gắn máy Honda LEAD - Mô phương án cấp LPG - Khảo sát phụ kiện GATEC 27 Thái Cơng Trí - Tính toán động học xe gắn máy hybrid chạy điện - Thiết kế hệ thống điều khiển xe gắn máy hybrid - Thiết kế mạch sạc lại cho ắc quy phanh, xuống dốc chạy động LPG Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung Nguyễn Văn Nguyên Võ Lê Tấn Phong Thái Công Trí Võ Lê Tấn Phong Thái Cơng Trí b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nguyễn Văn Nguyên Võ Lê Tấn Phong - Bản vẽ cải tạo chảng ba (A3) - Bản vẽ lắp gá đặt ắc quy (A3) - Bản vẽ sơ đồ bố trí tổng thể trước sau cải tạo (A3) Nội dung - Bản vẽ sơ đồ bố trí tổng quát hệ thống truyền động khí (A3) - Bản vẽ lắp ly hợp ly tâm (A3) - Bản vẽ lắp hộp số vô cấp xe (A3) - Bản vẽ chi tiết ống lót nối trục chảng ba (A3) - Bản vẽ chi tiết mặt bích lắp đặt đĩa phanh (A3) - Bản vẽ chi tiết đệm chữ L (A3) - Bản vẽ sơ đồ bố trí mạch sạc lại cho ắc quy (A3) - Bản vẽ phương án phối hợp hybrid nhiệt – điện - Bản vẽ phương án xe máy hybrid nhiệt – điện - Bản vẽ mặt cắt động - Bản vẽ xe Honda LEAD Hứa Văn Chính - Bản vẽ sơ đồ cung cấp LPG (A3) - Bản vẽ sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử xe LEAD (A3) - Bản vẽ vòi phun nhiên liệu (A3) - Bản vẽ cải tạo họng nạp động (A3) - Bản vẽ họng venturi (A3) - Bản vẽ sơ đồ bố trí hệ thống nhiên liệu LPG (A3) - Bản vẽ lắp phụ kiện GATEC 27 (A3) Thái Cơng Trí - Bản vẽ thiết kế đồ gá acquy (A3) - Bản vẽ chắn ba trước sau cải tạo (A3) - Bản vẽ mặt taplo trước sau cải tạo (A3) - Bản vẽ sơ đồ hệ thống mạch điện xe máy điện (A3) - Bản vẽ sơ đồ hệ thống mạch điện đánh lửa xe LEAD (A3) - Bản vẽ sơ đồ hệ thống mạch điện xe hybrid (A3) - Bản vẽ thiết kế cải tạo tay ga (A3) Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: GS TSKH Bùi Văn Ga ThS Võ Anh Vũ - Thiết kế lắp đặt hệ thống cung cấp LPG - Thiết kế lắp đặt hệ thống điện động lực PGS TS Trần Thanh Hải Tùng - Bố trí chung - Thiết kế truyền động khí Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: 25/02/2019 03/06/2019 Đà Nẵng, ngày 25 tháng 02 năm 2019 Trưởng Bộ mơn Ơ tơ – Máy động lực Người hướng dẫn Dương Việt Dũng Bùi Văn Ga Trần Thanh Hải Tùng Võ Anh Vũ LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển Khoa học – Kỹ thuật phương tiện giao thơng ngày trở nên đa dạng Tuy nhiên, chủ yếu phương tiện tham gia giao thông sử dụng động đốt Đây loại phương tiện phát lượng lớn khí thải độc hại mơi trường Bên cạnh đó, nhiên liệu hóa thạch ngày trở nên cạn kiệt khai thác bừa bãi người Để có biện pháp khắc phục vấn đề địi hỏi phải có loại phương tiện tham gia giao thông vừa giảm phát thải ô nhiễm môi trường, vừa tiết kiệm lượng bền vững lâu dài Nắm bắt điều này, chúng em thực đề tài Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Với đề tài này, vừa tiết kiệm lượng nhờ vận hành điện, vừa giảm lượng phát thải môi trường Đề tài thực với tiêu chí: Tiết kiệm lượng, thân thiện với môi trường, gọn gàn đẹp Chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn góp ý tận tình thầy GS TSKH Bùi Văn Ga, PGS TS Trần Thanh Hải Tùng, ThS Võ Anh Vũ khoảng thời gian nhóm thực đồ án Trong suốt trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai sót kiến thực cịn hạn chế, chúng em mong nhận góp ý q thầy để chúng em hồn thành sản phẩm tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn! i CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan số liệu kết thực nghiên cứu, cải tạo đồ án trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Những tài liệu sử dụng để tham khảo trình thực đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thơng tin trích dẫn đồ án dẫn nguồn gốc rõ ràng phép cơng bố Nếu có sai sót xảy chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Nhóm sinh viên thực Nguyễn Văn Nguyên Võ Lê Tấn Phong Hứa Văn Chính Thái Cơng Trí ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu i Cam đoan Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ ii iii vii Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt xi MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .2 1.1 Mục đích, ý nghĩa khoa học đề tài 1.2 Vấn đề lượng môi trường .2 1.2.1 Vấn đề lượng 1.2.2 Vấn đề môi trường 11 1.3 Giới thiệu xe hybrid xu hướng phát triển ô tô – xe máy hybrid tương lai .14 1.3.1 Giới thiệu xe hybrid 14 1.3.2 Xu hướng phát triển ô tô – xe máy hybrid tương lai 16 1.4 Tổng quan xe gắn máy hybrid LPG – Điện 17 1.5 Ưu, nhược điểm xe hybrid LPG – Điện so với xe sử dụng nhiên liệu xăng ban đầu 17 1.5.1 Ưu điểm .17 1.5.2 Nhược điểm 18 1.6 Kết luận 18 Chương 2: KHẢO SÁT CÁC MẪU XE MÁY ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN LOẠI XE CẢI TẠO 19 2.1 Khảo sát mẫu xe máy điện 19 2.1.1 Một số mẫu xe máy điện có thị trường 19 2.1.2 So sánh đặc điểm mẫu xe 26 2.1.3 Phân tích cấu truyền động 26 2.1.4 Nguyên lý điều khiển 27 2.1.5 Hệ thống phanh 27 2.1.6 Hệ thống nạp 27 2.2 Phân tích, lựa chọn loại xe cải tạo .27 iii 2.3 Khảo sát tổng quát xe Honda LEAD 110 Fi 28 2.3.1 Giới thiệu chung Honda LEAD 110 Fi 28 2.3.2 Các thông số kỹ thuật xe .29 2.3.3 Sơ đồ bố trí tổng thể ban đầu .30 2.3.4 Hộp số vô cấp sử dụng xe 30 2.3.5 Khảo sát đặc điểm ly hợp xe Honda LEAD 110 Fi .32 2.4 Kết luận 36 Chương 3: THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG VÀ TÍNH BỀN KHUNG XE .37 3.1 Thiết kế bố trí chung 37 3.1.1 Bố trí nguồn động lực 37 3.1.2 Bố trí hệ thống bổ sung 39 3.2 Tính tốn, kiểm tra sức bền tồn hệ thống khung sau cải tạo 41 3.2.1 Các thông số đầu vào 41 3.2.2 Kết tính tốn 41 3.3 Kết luận 43 Chương 4: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP LPG 44 4.1 Giới thiệu nhiên liệu LPG .44 4.1.1 LPG gì? 44 4.1.2 Phân loại 44 4.1.3 Nguồn gốc 44 4.1.4 Thành Phần 45 4.1.5 Một số đặc tính LPG .45 4.1.6 Tình hình sử dụng nhiên liệu LPG cho xe gắn máy 45 4.2 Lưu trữ khí dầu mỏ hóa lỏng LPG .46 4.2.1 Các phương án chứa LPG xe gắn máy 46 4.2.2 Lựa chọn phương án chứa LPG cho xe Honda LEAD 48 4.3 Giới thiệu hệ thống phun xăng điện tử PGM Fi xe Honda Lead .49 4.3.1 Sơ đồ khối 49 4.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống phun xăng điện tử PGM Fi xe Honda Lead 49 4.3.3 Sự vận hành hệ thống PGM – Fi 50 4.3.4 Hệ thống cảm biến điều khiển .52 4.3.5 Ưu, nhược điểm hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử .52 4.4 Phương án cấp LPG cho xe gắn máy Honda Lead 53 4.4.1 Phân tích phương án cấp LPG cho xe gắn máy Honda Lead 53 4.4.2 Lựa chọn phương án cấp LPG cho xe gắn máy 57 iv 4.4.3 Tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho động .57 4.5 Mô .61 4.5.1 Giới thiệu phần mền mô Ansys Fluent .61 4.5.2 Kết mô .61 4.6 Khảo sát phụ kiện Gatec 27 LPG xe gắn máy Honda Lead 67 4.6.1 Giới thiệu phụ kiện Gatec27 67 4.6.2 Cấu tạo phụ kiện Gatec 27 LPG xe gắn máy Honda Lead .68 4.6.3 Nguyên lí hoạt động 69 4.7 Bố trí hệ thống cung cấp LPG xe gắn máy Honda Lead 69 4.7.1 Bố trí bình chứa LPG 69 4.7.2 Bố trí phụ kiện GATEC 27, van điện từ 70 4.7.3 Sơ đồ tổng quát bố trí hệ thống cung cấp LPG 70 4.8 Kết luận 71 Chương 5: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG LỰC .73 5.1 Giới thiệu động điện sử dụng .73 5.1.1 Cấu tạo 73 5.1.2 Nguyên lý hoạt động 74 5.2 Tính tốn động điện ắc quy cung cấp .75 5.2.1 Tính chọn động điện .75 5.2.2 Tính tốn tính xe gắn máy chạy điện 76 5.2.3 Tính chọn ắc quy cung cấp 81 5.3 Thiết kế hệ thống điều khiển xe gắn máy hybrid 83 5.3.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển ban đầu xe Honda Lead 110 Fi động điện 83 5.3.2 Sơ đồ điều khiển chế độ xe gắn máy Hybrid 83 5.4 Nâng cao hiệu suất sử dụng xe gắn máy hybrid 85 5.4.1 Mục đích, ý nghĩa 85 5.4.2 Thiết kế sạc điện từ lượng phanh, xuống dốc vận hành LPG .86 5.5 Kết luận 87 Chương 6: TÍNH TỐN LỰC KÉO ĐỘNG CƠ CỦA XE HYBRID LPG – ĐIỆN .89 6.1 Tính tốn lực kéo động sử dụng động điện .89 6.2 Tính toán lực kéo động sử dụng động nhiệt 90 6.2.1 Tính chọn động nhiệt 90 6.2.2 Tính tốn tính xe gắn máy chạy động nhiệt .91 v Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện - Xẻ rãnh có độ rộng đường kính trục bánh xe điện để lắp bánh xe điện từ lên (hình 7.2) Phương án giúp cho việc tháo lắp bánh xe đơn giản Hình 7.2 Phuộc sau cải tạo Với phương án này, để đảm bảo cho bánh xe không bị rơi bánh xe rung xóc để tránh cho trục bánh xe bị quay, cần thiết kế đệm hình chữ L để giữ cho bánh xe không bị tụt chống xoay trục bánh xe (hình 7.3) Hình 7.3 Đệm chữ L chống xoay trục 7.1.2 Cải tạo chảng ba để lắp đặt bánh xe động điện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 100 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Bánh xe trước Honda LEAD có kết cấu đặc biệt nên dễ dàng lắp đặt hệ thống phanh đĩa với chảng ba cũ Tuy nhiên thay bánh xe điện vào phía trước, kết cấu bánh xe điện khác hoàn toàn so với bánh trước xe ban đầu nên việc lắp đặt lại hệ thống phanh đĩa Để làm điều chảng ba cần phải có chiều rộng lớn so với ban đầu Ngoài bánh xe điện có đường kính nhỏ bánh trước xe LEAD nên thay đơn bánh xe điện vào phía trước làm phần đầu xe phía trước thấp ban đầu 27,5mm Có nhiều phương án khác để cải tạo chảng ba cho dễ dàng lắp lại hệ thống phanh đĩa đảm bảo chiều cao đầu xe trước sau cải tạo không thay đổi, như: - Nối phuộc để tăng chiều cao phần đầu xe ban đầu, vừa tăng chiều rộng phuộc giúp cho việc lắp bánh xe điện phanh đĩa dễ dàng Tuy nhiên nhược điểm lớn phương án kết cấu phức tạp, khơng đảm bảo tính bền tính thẩm mỹ Hình 7.4 Phương án cải tạo chảng ba cách nối phuộc - Thay chảng ba thỏa mãn hai yếu tố vừa đủ chiều rộng phuộc để lắp bánh xe vừa đủ chiều cao phần đầu xe Trên thị trường có mẫu xe điện kiểu dáng vespa sử dụng loại chảng ba có bề rộng phù hợp với mục đích sử dụng nhóm đồng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 101 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện thời chiều dài trục lớn trục chảng ba ban đầu Đó thuận lợi lớn việc cải tạo để lắp bánh xe điện, hệ thống phanh đĩa đảm bảo chiều cao đầu xe ban đầu Hình 7.5 Chảng ba cũ (trái) chảng ba (phải) Cải tạo chảng ba thực chất thay chảng ba (Hình 7.5 bên phải) đồng thời gia cơng ống lót có chiều cao 27,5mm để bù lại chiều cao phần đầu xe bị giảm xuống thay bánh xe điện phía trước Hình 7.6 Bản vẽ kết cấu chảng ba cũ (trái) (phải) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 102 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện 7.1.3 Thiết kế ống lót nối trục chảng ba Vì bánh xe động điện sử dụng để thay bánh trước xe LEAD có đường kính vành bánh xe nhỏ hơn, nên phần đầu xe phía trước bị thấp xuống 27,5mm so với chiều cao đầu xe lúc chưa cải tạo Để đảm bảo chiều cao phần đầu xe không thay đổi, cần phải nâng chiều cao đầu xe sau lắp bánh xe điện lên chênh lệch bán kính bánh xe Để thực điều này, tiến hành gia công ống lót để nâng chiều cao phần đầu xe lên (Hình 7.7) Hình 7.7 Bản vẽ thiết kế ống lót trục chảng ba Sau gia công lắp lên chảng ba, ta kết hình 7.8 Hình 7.8 Ống lót trục lắp chảng ba Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 103 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện 7.1.4 Thiết kế mặt bích lắp đặt đĩa phanh Hệ thống phanh trước xe Honda LEAD phanh đĩa thủy lực, bánh xe trước có cấu trúc đặt biệt, phần may dài nên dễ dàng lắp đặt đĩa phanh Hình 7.9 May bánh xe trước xe LEAD Khi thay bánh xe điện vào bánh trước xe cấu trúc vành bánh xe điện hoàn toàn khác so với bánh trước xe LEAD nên lắp đặt lại đĩa phanh hệ thống phanh đĩa Để lắp đặt lại đĩa phanh, cần thiết kế mặt bích cho phù hợp với kết cấu vành bánh xe điện đĩa phanh Hình 7.10 Bản vẽ thiết kế mặt bích Hình dạng mặt bích lắp đĩa phanh thiết kế hình 7.11 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 104 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Hình 7.11 Mặt bích gắn bánh xe điện để lắp đặt đĩa phanh Mặt bích sau gia cơng gắn vào bánh xe điện mối ghép bulong (hình 7.11) Sau tiến hành lắp đĩa phanh lên hình 7.12 Hình 7.12 Đĩa phanh sau lắp lên phần may mặt bích 7.1.5 Lắp đặt bánh xe động điện Sau gia cơng mặt bích lắp đĩa phanh, cải tạo phuộc chảng ba, tiến hành lắp đặt hệ thống bánh xe điện phía trước Bao gồm bước: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 105 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện - Lắp phuộc vào chảng ba: Việc tháo, lắp phuộc vào chảng ba hoàn toàn giống với việc tháo, lắp vào chảng ba cũ, khơng có khác biệt Hình 7.13 Lắp phuộc vào chảng ba sau cải tạo - Lắp bánh xe điện: Vì phuộc trước cải tạo xẻ dọc phía nên việc lắp bánh xe điện tiến hành lắp từ lên Đồng thời sử dụng đệm chữ L (hình 7.13) để giữ cho bánh xe không bị tụt chống xoay trục bánh xe a) b) Hình 7.14 Lắp bánh xe điện lên phuộc (a) lắp đặt cụm piston phanh đĩa (b) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 106 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện - Lắp đặt lại hệ thống phanh đĩa: Lắp lại cụm piston phanh đĩa trước vào phuộc sau tiến hành bổ sung lại dầu phanh, xả khí để trách tượng lọt khí vào dịng dẫn động phanh 7.1.6 Gá đặt ắc quy Ắc quy lựa chọn có kích thước tổng thể dài x rộng x cao 151mm x 99mm x 106mm Từ đó, kết hợp với kích thước phần khơng gian bố trí bình xăng trước để thiết kế giá đỡ để gá đặt ắc quy Hình 7.15 Phần khơng gian để bố trí gá đặt ắc quy động điện Lựa chọn phương án xếp bình ắc quy cho tận dụng tối đa kích thước ắc quy kích thước khoảng khơng gian cần bố trí Từ đó, chọn phương án thiết kế giá đỡ gá đặt ắc quy có hình dạng hình 7.16 Hình 7.16 Thiết kế giá đỡ gá đặt ắc quy (trái) chế tạo giá đỡ ắc quy (phải) Sau thiết kế chế tạo giá đỡ gá đặt ắc quy, tiến hành lắp đặt lên xe gá chặt mối ghép bulong đai ốc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 107 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Hình 7.17 Thay bình xăng (trái) thành ắc quy cung cấp cho động điện (phải) 7.2 Lắp đặt hệ thống LPG 7.2.1 Bố trí bình chứa LPG Hình 7.18 Bố trí bình chứa LPG cốp xe Xe Honda Lead xe tay ga có khơng gian cốp lớn, dung tích lên đến 37 lít lớn loại xe máy thị trường Bố trí bình chứa cốp xe phương án hợp lí nhất, bình chứa thiết kế chiếm thể tích khoảng… , chứa 1,17kg LPG, khối lượng nạp đầy vỏ bình 4kg Sau bố trí cốp xe cịn khoảng khơng gian rộng rãi 7.2.2 Bố trí phụ kiện GATEC 27, van điện từ GATEC 27 phụ kiện hệ qua nhiều phiên bản, đến phụ kiện xử lý vướng mắc mặt kỹ thuật để áp dụng thực tiễn, GATEC 27 có kích thước tổng qt cao 15cm, chiều dài dài chiều rộng 8,5cm, với kích thước nhỏ gọn phụ kiên bố trí vào khơng gian trống bê phải đầu động gắn với khung xe hình 7.19a Van điện từ có tích hợp lọc có kích Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 108 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện thước tương đối nhỏ gắn vào khoảng không gian bên trái động với thân máy hình 7.19b a) b) Hình 7.19 Bố trí phụ kiện GATEC 27 van điện từ Kết cải tạo, lắp đặt hệ thống nhiên liệu LPG thể hình 7.20 Hình 7.20 Bố trí hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG 7.3 Kiểm tra, lắp lại vỏ xe, thử xe đánh giá 7.3.1 Kiểm tra, lắp đặt lại vỏ xe Kiểm tra lại xe sau cải tạo xem có gặp vấn đề khơng để kịp thời khắc phục trước chạy thử nghiệm Đặc biết kiểm tra phần gá đặt ắc quy, bình chứa LPG, kiểm tra đầu nối mạch điện, mạch sạc lại cho ắc quy để đảm bảo không xảy tượng rơ lỏng, đứt gãy trình gá đặt trước lắp đặt lại vỏ xe Tiến hành lắp đặt lại vỏ xe vệ sinh xe trước chạy thực nghiệm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Ngun, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 109 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Hình 7.21 Lắp đặt lại vỏ xe sau cải tạo 7.3.2 Thử xe đánh giá 7.3.2.1 Thử xe Hình 7.22 Chạy thực nghiệm đường phố Tiến hành thử xe chế độ vận hành khác điều kiện sử dụng khác để có đánh giá tổng quát đặc tính làm việc xe sau cải tạo: - Tiêu hao lượng sử dụng động điện, động nhiệt kết hợp hai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 110 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện - Khả sạc lại cho ắc quy chạy động nhiệt - Khả tăng tốc động điện, động xăng động LPG Trước thử xe phải nạp đầy ắc quy, sạc đầy bình chứa LPG vận hành điều kiện đầy tải 7.3.2.2 Đánh giá kết thực nghiệm Bảng 7.1 Kết đánh giá thực nghiệm Chỉ tiêu đánh giá Khối lượng xe Chế độ tải Chế độ vận hành Tiêu hao nhiên liệu Tốc độ tối đa Khả tăng tốc Lượng khí thải Chế độ sạc lại Kết Trước cải tạo 114kg Sau cải tạo 140kg Chở người 130kg + Bình chứa LPG 18kg Xăng LPG Điện 46km/lít xăng 80km/kg LPG 17km/lần sạc đầy >70km/h >70km/h 32km/h 060km/h 10s 060km/h10s 035km/h40s 100% 20% Khi 12km động nhiệt sạc cho accu động điện 1,5km 7.4 Kết luận Nhờ việc lựa chọn phương án bố trí khoa học tận dụng tối đa khơng gian bố trí đạt kết cải tạo mong muốn Sản phẩm sau cải tạo khơng khác so với mẫu xe nguyên ban đầu Kết vận hành thực nghiệm cho thấy xe vận hành phù hợp với điều kiện đường xá đô thị Việt Nam Xe hybrid LPG – Điện tối ưu hóa việc sử dụng công suất giảm ô nhiễm môi trường Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 111 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện KẾT LUẬN Qua trình thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện (Thiết kế truyền động khí) đến số kết luận sau: - Việc cải tạo xe gắn máy từ chạy xăng thành xe hybrid chạy LPG – Điện thực xe Honda LEAD 110 Fi đời 2009 nhờ ưu điểm dịng xe tính phổ biến, cốp chứa đồ rộng, kiểu dáng phù hợp với người - Thực cải tạo xe LEAD dễ thực hiện, việc bố trí động điện, ắc quy bình chứa nhiên liệu LPG dễ dàng có tính thẩm mỹ cao - Sử dụng loại động điện chiều khơng chổi than hoạt động chế độ động chế độ máy phát Động điện gắn trực tiếp vào vành bánh xe Bánh xe động điện lựa chọn lắp đặt phía trước cải tạo từ sử dụng phanh trống guốc thành phanh đĩa thủy lực - Hệ thống truyền lực giữ nguyên, động nhiệt chuyển từ sử dụng nhiên liệu xăng thành nhiên liệu LPG nhờ sử dụng phụ kiện GATEC-27 Với phụ kiện này, vừa vận hành xe nhiên liệu LPG chạy xăng cần thiết - Chuyển từ việc cấp xăng hệ thống phun điện tử thành cấp LPG qua họng hút nhờ tính đơn giản - Một sạc bố trí hốc chứa đồ nhỏ phía đầu xe để sạc điện trực tiếp cho ắc quy từ lưới điện xe không sử dụng - Mạch tự nạp điện cho ắc quy thiết kế để xe tự nạp lại cho ắc quy 48V động điện hoạt động chế độ máy phát như: phanh, xe đổ dốc xe chạy hoàn toàn động LPG - Kết thực nghiệm cho thấy khả vận hành nhiên liệu LPG ổn định, tăng tốc tốt, lượng phát thải ô nhiễm thấp so với nhiên liệu xăng Khả vận hành động điện êm ái, không gây tiếng ồn Một số điểm hạn chế trình thực đề tài: - Do hạn chê mặt thời gian chi phí, q trình cải tạo thay động điện 800W thay động 1200W tính tốn ban đầu Kết dẫn đến giá trị lực kéo vận tốc xe vận hành điện không đạt mong đợi - Do hạn chế chi phí khơng gian bố trí ắc quy động điện nên khơng thể lựa chọn ắc quy có dung lượng lớn để tăng thời gian quảng đường vận hành xe chạy điện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 112 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện Hướng nghiên cứu tiếp theo: - Tiếp tục đo đạc thực nghiệm để đánh giá mức độ phát thải xe hybrid so với xe chạy xăng ban đầu - Nghiên cứu phương án phun LPG điều khiển điện tử thay cho phương án cấp LPG qua họng hút - Tiếp tục cải tạo hoàn thiện để tăng thời gian vận hành điện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 113 Thiết kế cải tạo xe gắn máy chạy xăng thành xe gắn máy hybrid LPG – Điện TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Văn Ga, Nguyễn Quân, Nguyễn Hương, “Thiết kế xe gắn máy hybrid” (Tạp chí Khoa học – Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, số 4(33)/2009, pp, 20-27 [2] Bùi Văn Ga, Nguyễn Quân, “Xe gắn máy hybrid điện – gas” (Tạp chí Giao thơng Vận tải 1÷2/2008, pp, 49-51 68) [3] Bùi Văn Ga, Trần Thanh Hải Tùng, Hồ Sĩ Xuân Diệu, “Hệ thống động lực ô tô hybrid chỗ ngồi sử dụng điện khí dầu mỏ hóa lỏng LPG”, (Tạp chí nghiên cứu phát triển – Sở Khoa học Công nghệ Thừa Thiên – Huế, số 6(77)/2009, pp, 57-65) [4] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng, “Lý thuyết ô tô máy kéo”, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 [5] Lê Văn Tụy, “Bài tập Ơ tơ Hybrid” [6] Catalogue Honda LEAD 110 Fi 2009 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nguyên, Võ Lê Tấn Phong, Hứa Văn Chính, Thái Cơng Trí 114 ... dạng xe lai hybrid tiên tiến sử dụng nhiều mẫu xe hybrid Mẫu xe hybrid thương mại bán giới Toyota Prius Hybrid vào tháng 12.1997 Đến nay, hầu hết hãng xe lớn giới có dịng sản phẩm hybrid dịng xe. .. vậy, xe hybrid xem xu hướng phát triển ô tơ xe máy tương lai Hình 1.16 Ơ tô Toyota Prius Plug-In Hybrid (Trái) xe tay ga Honda PCX Hybrid (Phải) 1.4 Tổng quan xe gắn máy hybrid LPG – Điện Xe gắn... sinh viên Nội dung Nguyễn Văn Nguyên - Khảo sát hệ thống truyền động xe Honda LEAD 110 Fi (Khảo sát ly hợp ly tâm, hộp số vô cấp) - Tính tốn lực kéo động xe hybrid LPG – Điện - Thiết kế, gia cơng